DE2335802C3

DE2335802C3 - Release agent for a plastic-coated steel pipe

Info

Publication number: DE2335802C3
Application number: DE19732335802
Authority: DE
Inventors: Yoshio Yokohama; Shima Noboru Kawasaki; Tanabe Hiroyuki Yokohama; Kanagawa Tsubouchi (Japan)
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1972-07-25
Filing date: 1973-07-13
Publication date: 1976-04-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Trennmittel für ein kunststoffbeschichtetes Stahlrohr, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist.The invention relates to an improved release agent for a plastic-coated steel pipe, as described in the preamble of claim 1.

Das in F i g. 1 gezeigte herkömmliche kunststoffbeschichtete Stahlrohr besteht aus einem Stahlrohr 1, einer korrosionswiderstandsfähigen Schicht 3 aus Kunststoff, welche auf die Umfangsfläche des Stahlrohrs aufgebracht ist, und aus einer Schutzschicht 4 aus Kunststoff, welche die korrosionswiderstandsfähige Schicht 3 umgibt. Wenn die Enden zweier Stahlrohre 1 dieses Aufbaus miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Schweißen, so ist es notwendig, die Schutzschicht 4 von der korrosionswiderstandsfähigen Schicht 3 abzuschälen, die Endbereiche der korrosionswiderstandsfähigen Schichten zu entfernen, um die Enden der Stahlrohre freizulegen, um sodann eine neue 5<> korrosionswiderstandsfähige Schicht 5 aus Kunststoff aufzubringen, um die freigelegten Enden der Rohre und die Nahtstelle 6 abzudecken. Bei diesem herkömmlichen Aufbau der Beschichtung ist es jedoch außerordentlich schwierig, die Schutzschicht 4 abzuschälen, da diese infolge der Hitze, welche während der Ausbildung der Schutzschicht aufgebracht wird, mit der korrosionswiderstandsfähigen Schicht 3 verschmilzt. Wenn die Schutzschicht und die korrosionswiderstandsfähige Schicht aus verschiedenartigen Kunststoffen oder aus gleichartigen Kunststoffen, jedoch von unterschiedlichem Pölymerisationsgrad bestehen, oder wenn die Oberfläche der Schutzschicht ungleichmäßig ist, so wird darüber hinaus in dem verschmolzenen Bereich eine Spannung erzeugt, welche zu Spannungsbrüchen führt. Dies äußert sich jedoch darin, daß entweder die Schutzschicht oder die korrosionswiderstandsfähige Schicht oder sogar beide Schichten schadhaft werden.The in Fig. 1 conventional plastic-coated Steel pipe consists of a steel pipe 1, a corrosion-resistant layer 3 Plastic, which is applied to the circumferential surface of the steel pipe, and a protective layer 4 from Plastic, which surrounds the corrosion-resistant layer 3. When the ends of two steel pipes 1 this structure can be joined together, for example by welding, so it is necessary that the Peel the protective layer 4 from the corrosion-resistant layer 3, the end regions of the corrosion-resistant Remove layers to expose the ends of the steel pipes, then make a new 5 <> Apply corrosion-resistant layer 5 made of plastic to the exposed ends of the pipes and to cover the seam 6. However, this conventional structure of the coating is extraordinary difficult to peel off the protective layer 4 because of the heat generated during the formation the protective layer is applied, fuses with the corrosion-resistant layer 3. When the protective layer and the corrosion-resistant layer made of various types of plastics or made of similar plastics, but with different degrees of polymerization, or if the Surface of the protective layer is uneven, so it will also be in the fused area generates a tension which leads to tension breaks. However, this is expressed in the fact that either the Protective layer or the corrosion-resistant layer or even both layers become damaged.

Um das Abschälen zu erleichtern und um das Auftreten von Spannungsbrüchen- oder Rissen zu vermeiden, hat die Anmelderin bereits versucht, ein aus Polybuten bestehendes Trennmittel, welches eii.e Verschmelzung der beiden Schichten verhindert, zwischen der korrosionswiderstandsfähigen Schicht und der Schutzschicht anzuordnen. Ein derartiges aus Polybuten bestehendes Trennmittel übt jedoch bei erhöhter Temperatur eine Schmierwirkung aus, so daß beim Transport oder beim vertikalen oder geneigten Anordnen des Stahlrohrs zwischen der Schutzschicht und der korrosionswiderstandsfähigen Schicht eine gleitende Bewegung hervorgerufen wird, was die Handhabung des Rohres schwierig und gefährlich macht. Darüber hinaus nimmt die Viskosität von Polybuten mit zunehmender Temperatur ab, so daß das am Ende des beschichteten Rohres austretende Poybuten diesen Endbereich beschmutzt Da das austretende Polybuten klebrig ist, läßt es sich auch nur schwer entfernen.To make peeling easier and to avoid the occurrence of stress fractures or cracks, the applicant has already tried a release agent consisting of polybutene, which eii.e amalgamation of the two layers prevents between the corrosion-resistant layer and the protective layer to arrange. Such a release agent composed of polybutene, however, exerts a function at an elevated temperature Lubricating effect, so that during transport or when arranging the steel pipe vertically or inclined caused a sliding movement between the protective layer and the corrosion-resistant layer becomes, which makes the handling of the pipe difficult and dangerous. In addition, the The viscosity of polybutene decreases with increasing temperature, so that at the end of the coated pipe leaking polybutene soils this end area. Since the leaking polybutene is sticky, it can be also difficult to remove.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Trennmittel zu schaffen, das nicht nur eine Veränderung der Kunststoffschichten, eine Verschmelzung derselben und Spannungsbrüche in diesen verhindert sowie ein einfaches Abschälen der Schutzschicht erlaubt, sondern im Gegensatz zum bekannten zusätzlich eine Gleitbewegung zwischen den Schichten verhindert und stabil gegen eine Veränderung der Umgebungstemperatur ist.In contrast, the invention is based on the object To create a release agent that does not just change the plastic layers, a fusion prevents the same and stress fractures in these as well as a simple peeling off of the protective layer allowed, but in contrast to the known also prevents sliding movement between the layers and is stable against a change in the ambient temperature.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Das neuartige Trennmittel nach der Erfindung weist hinreichende Klebeeigenschaften auf. wie z. B. schweres Paraffinöl-Polybuten. Polypropylen und Polyäthylen. Durch die Verwendung eines derartigen Trennmittels ist es möglich, einen Schlupf zwischen der korrosionswiderstandsfähigen Schicht und der Schutzschicht zu verhindern, was unvermeidbar ist, wenn ein Stahlrohr mit einer korrosionswiderstandsfähigen Schicht und einer Schutzschicht, welche unter Zwischenfügung eines Trennmittels in Form von Polybuten miteinander verbunden sind, transportiert, aufgehängt oder in geneigter Lage bewegt wird. Durch entsprechende Bestimmung des Erweichungspunktes des Trennmittels ist es möglich, eine Gleitbewegung zwischen der korrosionswiderstandsfähigen Schicht und der Schutzschicht zu vermeiden, welche durch ein Ansteigen der Umgebungstemperatur und durch die Hitze des die Rohrleitung durchströmenden Fluids hervorgerufen werden könnte. Darüber hinaus lassen sich die erfindungsgemäßen Stahlrohre auch einfach verlegen.The novel release agent according to the invention has adequate adhesive properties. such as B. heavy Paraffin oil-polybutene. Polypropylene and polyethylene. By using such a release agent it is possible to have a slip between the corrosion-resistant layer and the protective layer to prevent what is inevitable when a steel pipe with a corrosion-resistant layer and a protective layer which is interposed with a release agent in the form of polybutene connected, transported, hung or inclined Location is moved. By determining the softening point of the release agent accordingly it is possible to have a sliding movement between the corrosion-resistant layer and the protective layer to avoid which by a rise in the ambient temperature and by the heat of the pipeline flowing through fluids could be caused. In addition, the invention Simply lay steel pipes too.

Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous further developments of the invention are characterized in the subclaims.

Das erfindungsgemäße kunststoffbeschichtete Stahlrohr weist folgende Vorteile auf:The plastic-coated steel pipe according to the invention has the following advantages:

1. Da das Trennmittel eine erhebliche Viskosität aufweist und bei Raumtemperatur fest ist, tritt zwischen der korrosionswiderstandsfähigen Schicht und der Schutzschicht keine Gleitbewegung auf, wenn die Rohre in üblicher Weise an der Baustelle installiert werden.1. Since the release agent has a significant viscosity and is solid at room temperature, occurs between the corrosion-resistant layer and the protective layer do not show any sliding movement, when the pipes are installed in the usual way on site.

2. Bei normaler Umgebungstemperatur wird das Trennmittel nicht flüssig und tritt auch nicht aus.2. At normal ambient temperature, the release agent does not become liquid and does not leak.

3. Es treten keine Spannungsrisse auf, wenn Polyäthylen verwendet wird.3. Stress cracking does not occur when polyethylene is used.

4. Da es möglich ist, derartige billige Kunstharze von niedrigem Molekulargewicht der Polyolefingruppe, wie Polypropylen, zu verwenden, sind die Ko-4. Since it is possible to use such cheap synthetic resins of low molecular weight of the polyolefin group, such as polypropylene, the co-

sten des Trennmittels nieder, und sie sind besonders nieder, wenn schweres Paraffinöl verwendet wird.most of the release agent, and they are particularly low when heavy paraffin oil is used will.

5. Es ist möglich, eine Verschmelzung der korrosionswiderstandsfähigen Schicht mit der Schutzschicht vollkommen zu verhindern.5. It is possible to have a fusion of the corrosion-resistant Layer with the protective layer to prevent completely.

6. Da das Trennmittel aus einer Mischung von zwei oder mehreren Kunstharzen der Polyolefingruppe besteht, weist das Trennmittel selbst eine hohe Korrosionswiderstandsfähigkeit auf, welche mit derjenigen der herkömmlichen korrosionsbeständigen Beschichtungsmaterialien vergleichbar ist.6. As the release agent is made from a mixture of two or more synthetic resins of the polyolefin group exists, the release agent itself has a high corrosion resistance, which with that of conventional corrosion-resistant coating materials is comparable.

7. Da die Trennschicht eine höhere Lichtdurchlässigkeit aufweist als die herkömmlichen Unterschichten, ist die Farbe der korrosionsbeständigen Schicht sichtbar, was das Aussehen des Rohres verbessert.7. Since the separating layer has a higher light transmission than the conventional sub-layers, the color of the corrosion-resistant layer is visible, what the appearance of the pipe improved.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to the drawing explained in more detail. It shows

F i g. 1 einen teilweisen Längsschnitt, welcher die Art def Verbindung von herkömmlichen kunststoffbeschichteten Stahlrohren veranschaulicht,F i g. 1 shows a partial longitudinal section, which corresponds to Art def connection of conventional plastic-coated steel pipes illustrated,

F i g. 2 einen teilweisen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Stahlrohr undF i g. 2 shows a partial cross section through a steel pipe according to the invention and

F i g. 3 einen teilweisen Querschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stahlrohrs.F i g. 3 shows a partial cross section through a modified embodiment of the invention Steel pipe.

Nach den F i g. 2 und 3 ist ein Stahlrohr 11 mit einer aus einem Klebstoff bestehenden Schicht 12 versehen, welcher durch ein geeignetes Beschichtungsverfahren aufgebracht wurde, eine korrosionswiderstandsfähige Schicht 13 aus Kunststoff ist beispielsweise im Strangpreßverfahren auf die Klebstoffschicht aufgebracht, eine aus einem Trennmittel bestehende Schicht 14 ist auf die korrosionswiderstandsfähige Schicht 13 aufgebracht, und eine Schutzschicht IS aus Kunststoff ist auf die Trennschicht 14 aufgebracht. Die Ausführungsformen nach den F i g. 2 und 3 unterscheiden sich dadurch, daß die Oberfläche der Schutzschicht 15 im Fall der F i g. 2 glatt ist, wogegen sie im Fall der F i g. 3 gerippt ist. Bei diesen Ausführungsbeispielen bestehen die korrosionswiderstandsfähige Schicht und die Schutzschicht aus Polyolefin, dessen Molekulargewicht höher als 10 000 ist. Es könnten aber ebensogut irgendwelche andere gleichwertige Kunststoffe verwendet werden.According to the F i g. 2 and 3 is a steel pipe 11 with a provided from an adhesive layer 12, which by a suitable coating process was applied, a corrosion-resistant layer 13 made of plastic is for example in the extrusion process applied to the adhesive layer, a layer 14 consisting of a release agent applied to the corrosion-resistant layer 13, and a protective layer IS made of plastic is on the separating layer 14 is applied. The embodiments according to FIGS. 2 and 3 differ in that that the surface of the protective layer 15 in the case of FIG. 2 is smooth, whereas in the case of FIG. 3 ribbed is. In these exemplary embodiments, the corrosion-resistant layer and the protective layer exist made of polyolefin, the molecular weight of which is higher than 10,000. But any other could just as well equivalent plastics are used.

Nachfolgend werden einige bevorzugte Mischungen für das neuartige Trennmittel aufgeführt, ohne daß die Erfindung jedoch auf diese ausgewählten Mischungen beschränkt wäre.Some preferred mixtures for the novel release agent are listed below, without the Invention, however, would be limited to these selected mixtures.

Gewichtsprozent Weight percent

Beispiel 1:
Beispiel 2:Example 1:
Example 2:

Polybuten
Polypropylen.Polybutene
Polypropylene.

PolybutenPolybutene

PolypropylenPolypropylene

PolyäthylenPolyethylene

30 7030th 70

33
57
1033
57
10

55 Beispiel 3:
Beispiel 4:55 Example 3:
Example 4:

Polypropylen
PolyäthylenPolypropylene
Polyethylene

Polypropylen
Polyäthylen
schweres
ParafönölPolypropylene
Polyethylene
difficult
Paraffin oil

70 3070 30th

45
545
5

5050

Nachfolgend werden die Molekulargewichte der einzelnen Bestandteile des Trennmittels angegeben.The molecular weights of the individual components of the release agent are given below.

Bestandteil MolekulargewichtComponent molecular weight

Polyäthylen 500 bis 2000Polyethylene 500 to 2000

Polypropylen 2000 bis 8000
Polybuten 200 bis 1500Polypropylene 2000 to 8000
Polybutene 200 to 1500

Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Stahlrohrs beispielsweise erläutert:A method for producing the steel pipe according to the invention is explained below, for example:

Zunächst wird die Klebstoffschicht 12 auf das Stahlrohr 11 aufgebracht, und sodann wird die korrosionswiderstandsfähige Schicht 13 aus Polyäthylen unter hohem Druck extrudiert um die Klebstoffschicht 12 zu bedecken. Sodann wird eines der Trennmittel nach den Beispielen 1 bis 4 auf eine Temperatur von 100⁰C oder mehr erhitzt, und das geschmolzene Trennmittel wird in einer Dicke von 50 bis 300 πιμ auf die korrosionswiderstandsfähige Schicht 13 aufgetragen. Sodann wird eine Schutzschicht 15 aus Polyäthylen unter hohem Druck extrudiert, um die Trennschicht 14 zu bedecken.First, the adhesive layer 12 is applied to the steel pipe 11, and then the corrosion-resistant layer 13 made of polyethylene is extruded under high pressure to cover the adhesive layer 12. Then is heated one of the separating agent according to Examples 1 to 4 to a temperature of 100 ⁰ C or more, and the molten release agent is in a thickness of 50 to 300 πιμ applied to the corrosion-resistant layer. 13 A protective layer 15 of polyethylene is then extruded under high pressure to cover the separating layer 14.

Stahlrohre, welche in der zuvor beschriebenen Weise mit Kunststoffschichten versehen worden waren, wurden in geneigter Lage aufgehängt und in Rohrknie verformt, deren Krümmungsradius jeweils 40mal größer als der Rohrdurchmesser war. In keinem Fall konnte irgendeine Gleitbewegung zwischen der korrosionswiderstandsfähigen Schicht und der Schutzschicht festgestellt werden. Auch nachdem diese Rohre während eines längeren Zeitraums in einem auf 6O⁰C einregulierten Bad gehalten wurden, konnte kein Austreten des Trennmittels an den Enden der Rohre festgestellt werden. Bei der Montage ließ sich die Schutzschicht an den Rohrenden darüber hinaus auch leicht abschälen.Steel pipes, which had been provided with plastic layers in the manner described above, were hung in an inclined position and deformed into pipe elbows, the radius of curvature of which was 40 times larger than the pipe diameter. In no case could any sliding movement be found between the corrosion-resistant layer and the protective layer. Even after these tubes were kept for a longer period in a einregulierten to 6O ⁰ C bath, no leakage of the release agent could be detected at the ends of the tubes. The protective layer on the pipe ends could also be easily peeled off during assembly.

Die physikalischen Eigenschaften der Trennmittel nach den vorstehend genannten Beispielen sind die folgenden. Handelsübliches Polyäthylen wurde einem Bruchspannungstest unterzogen, und es wurde festgestellt, daß innerhalb von 1000 Stunden kein Riß auftrat.The physical properties of the release agents according to the above examples are as follows. Commercial polyethylene was subjected to a tensile strength test and it was found that no crack occurred within 1000 hours.

Spezifisches Gewicht 0,87Specific weight 0.87

Flammpunkt 240° CFlash point 240 ° C

Erweichungspunkt 133° CSoftening point 133 ° C

Nadeleindringtiefe bei 25⁰C ... 80
bei 130⁰C ... 1250Needle penetration depth at 25 ⁰ C ... 80
at 130 ⁰ C ... 1250

Viskosität bei 150° C... 48OcPViscosity at 150 ° C ... 48OcP

bei 180° C... 19OcPat 180 ° C ... 19OcP

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claims: '

1. Release agent for a plastic-coated steel profile with an inner corrosion-resistant Layer of plastic and an outer protective layer of plastic, with between these two Layers, the separating agent is arranged, characterized in that it consists of a Mixture of two or more synthetic resins of the polyolefin group consists, these synthetic resins have a molecular weight lower than that of the corrosion-resistant layer (13) and the Protective layer (15) forming plastics and solidify at room temperature to form a rim.

2. Release agent according to claim 1, characterized in that that it is made from a mixture of two or more synthetic resins of the polyolefin group with heavy paraffin oil. * °

3. Release agent according to claim 1, characterized in that the synthetic resins of the polyolefin group Polyethylene with a molecular weight of 500 to 2000. Polypropylene with a molecular weight from 2000 to 8000 and / or polybutene having a molecular weight of from 200 to 1500.